(57)【要約】【課題】短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことができる杭頭処理工法を提供する。【解決手段】この杭頭処理工法は、場所打ちコンクリート杭に対しリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、杭頭内部に爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダに高エネルギー物質を装着し、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を水平仕切り板で反射または誘導させ、その効果を利用して水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを分離させる。【選択図】図６
2007217947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭内部に爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダに高エネルギー物質を装着し、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して前記装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを破砕させることを特徴とする杭頭処理工法。
【請求項２】
前記簡易装薬ホルダの配置により杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御する請求項１に記載の杭頭処理工法。
【請求項３】
前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるようにＬ形状部材を組み合わせて構成された請求項１または２に記載の杭頭処理工法。
【請求項４】
場所打ちコンクリート杭に対しリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、高エネルギー物質の爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御し、杭頭処理を行う部分のコンクリートを水平分離させることを特徴とする杭頭処理工法。
【請求項５】
場所打ちコンクリート杭に対しリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、
杭頭内部に爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダに高エネルギー物質を装着し、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して前記装薬孔の壁面からの杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、
前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを分離させることを特徴とする杭頭処理工法。
【請求項６】
前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるようにＬ形状部材を組み合わせて構成された請求項５に記載の杭頭処理工法。
【請求項７】
前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による杭外周部の損傷を防ぐために前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による衝撃を反射させる反射部材を前記杭外周部に配置した請求項１乃至６のいずれか１項に記載の杭頭処理工法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の杭頭処理工法に用いられることを特徴とする簡易装薬ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理を動的破砕工法で行うようにした杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
場所打ちコンクリート杭の杭頭処理においては、大部分が人力による破砕作業であるため、破砕振動や破砕騒音の長期化が近隣住民に不快感を与えており、作業工程にも多大な影響を与えていることから、振動及び騒音の短期化が大きな課題である。また、人力による破砕作業では、防塵シートで覆う等の粉塵対策を講じて作業を行っているものの、微細なコンクリート粉塵は風の影響を受けて拡散することから、粉塵を低減させることが大きな課題である。一方、化学反応を利用した静的破砕工法も採用する現場が増えているものの、破砕効果が小さく、大部分の残作業は従来と同様に人力によることから、近隣の生活環境は余り改善されていないのが現状である。
【０００３】
このような背景のもと、短時間で亀裂の方向制御を目的とした従来の技術としては、ウォタージェットを使用して爆薬孔壁に切欠きを入れて応力集中効果を生じさせる方法（下記非特許文献１）や、管状のスリーブにスリットを入れて応力集中効果を生じさせる方法（下記非特許文献２，３）、半円状の反射板を使用した方向性水圧発破（下記非特許文献４）などがある。
【０００４】
下記特許文献１は、杭頭部の不良部分（余盛部分）の除去のために余盛部分を破砕する場所打ちコンクリート杭の鉄筋篭を開示する。また、下記特許文献２は、鉄筋頭部の所定位置に受金物を取り付け、受金物上に隙間形成用ブロックを配置し、コンクリート打設後にブロックを取り除いた開口にくさびを打ち込んで余盛りコンクリートを引き抜くようにした杭頭処理工法を開示する。
【０００５】
更に、下記特許文献３は、静的作用としての応用力集中効果だけでなく、動的作用としての爆発衝撃波の集中効果を生じさせるくさび形空洞を有する装薬ホルダを使用してき裂の方向制御を可能にする爆破工法を開示する。
【非特許文献１】飯星茂、川上純、五十嵐孝文、中尾健二、工業火薬協会誌，Vol.48、No.6、1987、pp.369-377
【非特許文献２】W.L.Fourney, J.W.Dally, D.C.Holloway, Int.J.Rock Mech.Min.Sci. and Gemech. Abstr. Vol.15, 1978, pp.121-129
【非特許文献３】勝山邦久、清川博、佐々宏一、採鉱と保安、Vol.29、No.4、1983、pp.16-23
【非特許文献４】橋本博、高木薫、土木学会誌、1979年９月号、pp.57-66
【特許文献１】特公昭６２−１６２８６号公報
【特許文献２】特開昭５７−２１６２３号公報
【特許文献３】特公平０８−１２０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来の工法では、施工期間の長期化による生活環境への悪影響や発破装置の複雑さ等において問題が残っている。本発明は、上述のような従来技術の問題点を踏まえ、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことができる杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質を用い、静的作用としての応力集中効果だけでなく、動的作用としての爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果を生じさせる矩形空洞を有するＬ形状部材を組合せた簡易装薬ホルダを使用し、杭に対して縦方向の亀裂制御を可能にし、更に、これらの動的効果をリング状の水平仕切り板で反射または誘導させ、水平方向の亀裂制御をも可能にする破砕制御工法により、粉塵量を低減し、短期間に低振動と低騒音で杭頭処理が可能であり、施工精度のよい杭頭処理工法に想到したものである。
【０００８】
即ち、本発明による第１の杭頭処理工法は、杭頭内部に爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダに爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質を装着し、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して前記装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを破砕させることを特徴とする。
【０００９】
第１の杭頭処理工法によれば、矩形空洞を有する簡易装薬ホルダを用いて装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕できる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
【００１０】
上記第１の杭頭処理工法において前記簡易装薬ホルダの配置により杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するようにできる。また、前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるようにＬ形状部材を組み合わせて構成されることが好ましい。
【００１１】
本発明による第２の杭頭処理工法は、場所打ちコンクリート杭に対し好ましくはトレミー管と干渉しないようなリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質の爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御し、杭頭処理を行う部分のコンクリートを水平分離させることを特徴とする。
【００１２】
第２の杭頭処理工法によれば、爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を予め杭頭内部に設けた水平仕切り板で反射または誘導させ、その効果を利用して水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕できる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
【００１３】
本発明による第３の杭頭処理工法は、場所打ちコンクリート杭に対し好ましくはトレミー管と干渉しないようなリング状の水平仕切り板を杭頭内部に予め設置し、杭頭内部に爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的作用が集中する矩形空洞を有する簡易装薬ホルダに爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質を装着し、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して前記装薬孔の壁面からの杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、前記装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を前記水平仕切り板で反射させて、または膨張ガスを前記水平仕切り板で水平方向に誘導して、前記水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを分離させることを特徴とする。
【００１４】
第３の杭頭処理工法によれば、簡易装薬ホルダを用いて装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの杭に対して略縦方向の亀裂進展を制御するとともに、ほぼ同時に、その爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の動的効果を予め杭頭内部に設けた水平仕切り板で反射または誘導させ、その効果を利用して水平仕切り板に沿った略水平方向の亀裂進展を制御することで、杭頭処理を行う部分のコンクリートを杭本体は損傷させずに分離させることができる。このため、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
【００１５】
上記第３の杭頭処理工法において前記簡易装薬ホルダは前記矩形空洞が形成されるようにＬ形状部材を組み合わせて構成されることが好ましい。
【００１６】
また、上記第１乃至第３の杭頭処理工法において前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による杭外周部の損傷を防ぐために前記爆発衝撃波または前記膨張ガス圧による衝撃を反射させる反射部材を前記杭外周部に配置することが好ましい。これにより、爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質による杭頭処理を行っても、杭外周部の損傷を防ぐことができ、正規の杭径を確保することができる。
【００１７】
本発明による簡易装薬ホルダは、上述の第１乃至第３の杭頭処理工法に用いられることを特徴とする。この簡易装薬ホルダによれば、装薬孔内で生じさせた爆発衝撃波及び／又は膨張ガス圧の集中効果を利用して装薬孔の壁面からの亀裂進展を制御することで、杭本体は損傷させないので、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の杭頭処理工法及び簡易装薬ホルダによれば、杭本体は損傷させずに杭頭処理が可能となるので、粉塵量を低減でき、短期間に低振動・低騒音で簡単かつ高精度に杭頭処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
〈簡易装薬ホルダ〉
【００２１】
図１は、本実施の形態による杭頭処理のための簡易装薬ホルダを説明するための図であって、簡易装薬ホルダを構成するＬ形状部材であるＬ形ライナの平面図（ａ）、正面図（ｂ）、Ｌ形状部材の変形例である等辺山形鋼の平面図（ｃ）、正面図（ｄ）、及びＬ形状部材の変形例である改良Ｌ形ライナの平面図（ｅ）、正面図（ｆ）である。
【００２２】
図２は、図１（ａ）、（ｂ）のＬ形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ａ）、図１（ｃ）、（ｄ）の等辺山形鋼を組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ｂ）、及び図１（ｅ）、（ｆ）の改良Ｌ形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ｃ）である。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）のように、Ｌ形ライナ１１は、断面形状が略等辺である平面部１１ａと１１ｂとから構成され、平面部１１ａと１１ｂが略直角に結合しＬ形になっており、例えば鋼板を折り曲げて製造できる。
【００２４】
本実施の形態による簡易装薬ホルダ２１は、図２（ａ）のように、図１（ａ）、（ｂ）のＬ形ライナ１１，１１を各端部の組み合わせ部２，２で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞１がＬ形ライナ１１の長手方向に延びている。簡易装薬ホルダ２１は、杭筋の杭頭部の所定位置に設置され、コンクリート杭の打設後に、矩形空洞１内に爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器が装填されるようになっている。
【００２５】
上述のＬ形状部材及び簡易装薬ホルダの変形例について説明する。図１（ｃ）、（ｄ）のＬ形状部材である等辺山形鋼１２は、断面形状が略等辺である平面部１２ａと１２ｂとから構成され、平面部１２ａと１２ｂが略直角に結合しＬ形になっており、例えば圧延により製造できる。簡易装薬ホルダ２２は、図２（ｂ）のように、図１（ｃ）、（ｄ）の等辺山形鋼１２，１２を各端部の組み合わせ部２，２で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞１が等辺山形鋼１２の長手方向に延びている。
【００２６】
また、図１（ｅ）、（ｆ）のＬ形状部材である改良Ｌ形ライナ１３は、断面形状が略等辺である平面部１３ａと１３ｂとから構成され、平面部１３ａと１３ｂが約１２０度で結合し略Ｌ形状になっており、例えば鋼板を折り曲げて製造できる。簡易装薬ホルダ２３は、図２（ｃ）のように、図１（ｅ）、（ｆ）の等辺山形鋼１３，１３を各端部の組み合わせ部４，４で組み合わせて構成され、内部に形成された矩形空洞３が改良Ｌ形ライナ１３の長手方向に延びている。矩形空洞３は対向角がそれぞれ約１２０度、約６０度の菱形状となっている。
【００２７】
次に、上記簡易装薬ホルダの使用について図３，図４を参照して説明する。図３は、本実施の形態による簡易装薬ホルダの杭頭内部における配置状態を概略的に示す杭縦方向の一部断面図である。
【００２８】
図４は、図３の簡易装薬ホルダ内の矩形空洞において爆発衝撃波が伝播する様子を模式的に示す平面図（ａ）、図３の簡易装薬ホルダの内壁面で反射した反射衝撃波が矩形空洞の組み合わせ部に向かって進む様子を模式的に示す平面図（ｂ）、図３（ｂ）の反射衝撃波が矩形空洞の断面の縮小で強くなり集中効果が生じる様子を模式的に示す部分平面図（ｃ）、及び反射衝撃波が更に集中して亀裂が進展する方向を模式的に示す部分平面図（ｄ）である。
【００２９】
図３のように、図１（ａ）、（ｂ）のＬ形ライナ１１，１１を組合せた、図２（ａ）の矩形空洞１を有する簡易装薬ホルダ２１を杭頭処理部３１の縦方向に予め設置するとともに、杭頭処理部３１の図３の下側横方向にリング状の水平仕切り板３４を予め設置し、コンクリートを打設し、コンクリート杭３０を形成する。
【００３０】
コンクリート杭３０の杭頭処理部３１には簡易装薬ホルダ２１が位置する装薬孔５が形成されるが、この杭頭処理部３１においてコンクリートの硬化後に簡易装薬ホルダ２１の頂部を露出させ、簡易装薬ホルダ２１の矩形空洞１内にデカップリング状態で爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器等の高エネルギー物質３５を杭頭処理部３１のほぼ中央位置に当たる位置に装着する。
【００３１】
また、図３の杭頭処理部３１の縦方向のほぼ中央位置に設置された簡易装薬ホルダ２１内の高エネルギー物質３５の上部及び下部には、発泡スチロール材３６及び砂（またははくり粉）３３が配置され、更に砂３３の上下にセメント系早強材３２が配置されることで、装薬孔５はタンピングされた密閉状態とされており、爆発時の装薬孔５の孔口からの膨張ガス圧噴出を防止している。また、脚線３６が高エネルギー物質３５から外部に導出されている。
【００３２】
次に、図３の矩形空洞１内においてその周辺に空気の空隙を有するデカップリング状態で装填された高エネルギー物質３５を爆轟または爆燃させると、図４（ａ）のように、その爆発による衝撃や膨張ガス圧による衝撃波または膨張波ａが図の破線のような略円形状に簡易装薬ホルダ２１の矩形空洞１内を外側に向かって伝播する。
【００３３】
そして、図４（ｂ）のように、矩形空洞１以外の簡易装薬ホルダ２１の内壁面において衝撃波または膨張波が反射し、矩形空洞１内の図の破線のような略円形状の反射衝撃波ｂは、その中を干渉しながら矩形空洞１の組み合わせ部２に向かって進む。
【００３４】
このとき、矩形空洞１の断面は図のように組み合わせ部２に向かって縮小しているので、図４（ｃ）のように、反射衝撃波または反射膨張波ｂが組み合わせ部２に向かう程、強くなる集中効果が生じる。そして、反射衝撃波または反射膨張波ｂが図４（ｄ）のように、組み合わせ部２に更に接近して集中効果が更に増大するといった動的効果により、杭頭処理部３１内で亀裂が図４（ｄ）の亀裂進行方向ｋに進み、全体として亀裂が縦方向ｙに進む。
【００３５】
そして、上述の縦方向ｙへの亀裂進展とほぼ同時に、上記動的効果をリング状の水平仕切り板３４で反射または誘導させることで、図４（ｄ）の水平仕切り板３４に沿って水平方向ｘにおいても亀裂が進む。
【００３６】
以上のように、本実施の形態による簡易装薬ホルダ２１を使用することで、装薬孔５内で生じさせた爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果・動的効果を利用して装薬孔５の壁面からの縦方向ｙの亀裂進展を制御するとともに、水平仕切り板３４に沿った水平方向ｘの亀裂進展をも制御することで、コンクリート杭３０の杭本体は損傷させずに杭頭処理部３１のコンクリートを精度よく分離させることができる。
【００３７】
また、図４（ａ）乃至（ｄ）のような動的作用として爆発衝撃波の集中効果を生じさせることで亀裂方向制御が可能となるとともに、上述の動的効果によって装薬孔５の孔壁に作用する爆発力の作用方向と作用時間の制御が可能となるので、矩形空洞１の組み合わせ部２の位置を予定破砕面方向に一致させることにより亀裂の進展方向を制御することができる。
【００３８】
また、装薬のデカップリングと簡易装薬ホルダ２１の補助効果による破砕孔壁近傍の損傷防止と予定破砕面以外への膨張ガスの噴出しを制御することができ、破砕作業の向上と騒音の低減等も実現できる。また、このことは、爆発エネルギーの変換効果を高めることを意味し、使用する薬量の低減化を可能とする。
【００３９】
また、図３，図４では、図１（ｃ）、（ｄ）の等辺山形鋼１２，１２を組み合わせた図２（ｂ）の簡易装薬ホルダ２２を用いてもよく、上述と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
更に、図１（ｅ）、（ｆ）の改良Ｌ形ライナ１３，１３を組み合わせた図２（ｃ）の簡易装薬ホルダ２３を用いてもよく、この場合、簡易装薬ホルダ２３の組み合わせ部４，４の角度が約６０度であり、図２（ａ）、（ｂ）の簡易装薬ホルダ２１，２２の組み合わせ部２，２の９０度よりも小さくなっているので、図２（ｃ）の簡易装薬ホルダ２３を用いると、上述のような図４（ｃ）、（ｄ）の反射衝撃波ｂの集中効果・動的作用が一層増すので、亀裂の進展性が向上し、好ましい。従って、改良Ｌ形ライナ１３の角度（図１（ｅ）では１２０度）を調整することで、上述の集中効果・動的作用を制御することが可能である。
【００４１】
〈杭頭処理工法〉
【００４２】
次に、本実施の形態による杭頭処理工法について図５を参照して更に具体的に説明する。
【００４３】
図５は本実施の形態による杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を概略的に示す平面図（ａ）及び縦方向上部断面図（ｂ）である。
【００４４】
図５（ａ）、（ｂ）のように、打設されるコンクリート杭３０の長手方向に延びる複数の杭主筋４１が平面的に円周上に略等間隔に配置され、複数の杭主筋４１を包囲するようにリング状のせん断補強筋４２が配置されることで、杭筋篭が組み立てられる。複数のせん断補強筋４２が図５（ｂ）のようにコンクリート杭３０の長手方向に略等間隔に配置されている。
【００４５】
図５（ａ）、（ｂ）のように、複数の杭主筋４１の端部上方にはリング状の水平仕切り板３４が横方向に配置され、水平仕切り板３４の上部には縦方向に延びて複数の図３と同様の簡易装薬ホルダ２１が配置されている。複数の簡易装薬ホルダ２１は、図５（ａ）のように、水平仕切り板３４に同心円上に略等間隔で配置されている。この場合、各簡易装薬ホルダ２１は、図４（ａ）〜（ｄ）に示す組み合わせ部２、２の平面的な向きが図５（ａ）のようにほぼ半径方向を向くように設置される。
【００４６】
また、簡易装薬ホルダ２１の長さはコンクリート杭３０の杭頭処理部３１にほぼ相当するが、杭頭処理部３１は、図５（ｂ）の杭頭整形レベルｉで整形され杭頭処理されるので、水平仕切り板３４は、その上面に当たる図５（ｂ）の破線で示す水平破砕レベルｈができるだけ杭頭整形レベルｉに近接するように配置されることが好ましい。
【００４７】
リング状の水平仕切り板３４には、図５（ａ）のように、中心にトレミー管の挿入孔（コンクリートの通り孔）３４ａが形成されており、また、複数のスライム・空気の通り孔３４ｂが同心円上に略等間隔で配置されており、各通り孔３４ｂの間に各簡易装薬ホルダ２１が位置する。
【００４８】
また、杭筋篭の杭主筋４１の端部外周には、衝撃反射リング４３が複数の杭主筋４１を包囲するように設置されており、水平仕切り板３４に沿って伝播した衝撃波または膨張ガス圧を反射させて衝撃による杭外周部の損傷を防ぎ、正規の杭径を確保するようになっている。
【００４９】
次に、図５（ａ）、（ｂ）の杭頭処理部における杭頭処理工法の工程Ｓ０１乃至Ｓ１１について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
図５（ａ）、（ｂ）のように、複数の杭主筋４１と複数のせん断補強筋４２とにより杭筋篭を組み立てる（Ｓ０１）。そして、杭頭処理部３１に相当する杭筋篭の上部に地組で水平仕切り板３４を設置し（Ｓ０２）、更に複数の簡易装薬ホルダ２１を設置する（Ｓ０３）。このようにして水平仕切り板３４及び複数の簡易装薬ホルダ２１が杭筋篭と一体となった状態でコンクリートを打設する（Ｓ０４）。
【００５１】
次に、コンクリートが硬化してから（Ｓ０５）、コンクリート頂部から露出した簡易装薬ホルダ２１の孔口から内部洗浄を行い（Ｓ０６）、不純物等を取り除いたことを確認した後、全ての簡易装薬ホルダ２１の内部に高エネルギー物質３５を装填し（Ｓ０７）、上述の図３に示す状態にセットする。
【００５２】
次に、各簡易装薬ホルダ２１内に装填した高エネルギー物質３５を爆轟または爆燃させると（Ｓ０８）、その爆轟に伴う衝撃波または爆燃による膨張波が各簡易装薬ホルダ２１の周囲から圧縮波となって伝播し、後から発生した膨張ガス圧または自由面で反射した引張波によって鉛直方向（縦方向）の破砕面に沿って亀裂が進展するとともに（Ｓ０９）、更に、爆発衝撃波または膨張波はリング状の水平仕切り板３４に達するが、このリング状の水平仕切り板３４はコンクリートと異種部材であるため、爆発衝撃波や膨張波の動的効果により、リング状の水平仕切り板３４とその上部のコンクリートの境界に剥離が生じるこことで、水平方向の破砕域において水平方向の破砕面に沿って亀裂が進展する（Ｓ１０）。そして、爆発衝撃波よりも遅れて到達する膨張ガス圧が剥離界面に沿って進行し、リング状の水平仕切り板３４設置以外の同レベルで新たな亀裂進展が促進される。これら一連の現象が、場所打ちコンクリート杭３０の杭頭処理部３１において短時間に作用することになる。
【００５３】
上述のようにして、杭頭処理部３１において杭本体は損傷させずにコンクリートを破砕する（Ｓ１１）。
【００５４】
以上のように、爆発衝撃波または膨張波が各簡易装薬ホルダ２１から外部に伝播し、鉛直方向の破砕面に沿って亀裂が進展するとともに、リング状の水平仕切り板３４の上部とコンクリートとの界面に水平方向に亀裂が進展する。この水平亀裂は図５（ｂ）の破線の水平破砕レベルｈで進展し、水平破砕レベルｈを杭頭整形レベルｉと合致させることにより、単一作業で２方向の亀裂進展の制御が可能となる。
【００５５】
本実施の形態の杭頭処理工法によれば、簡易装薬ホルダ２１内部の矩形空洞１によって爆発衝撃波や膨張ガス圧の集中効果を意図的に作り出すことで、矩形空洞１の組み合わせ部２，２での衝撃波や膨張波が自己増幅作用によって高圧状態になり、装薬孔５内部での応力分布に方向性が生じる。各簡易装薬ホルダ２１を予定破砕面方向に矩形空洞１の組み合わせ部２，２が一致するように装着し、上述のような衝撃波や膨張波の動的作用によって亀裂が矩形空洞１の組み合わせ部２，２に形成されるとともに、引続き発生する膨張ガス圧が亀裂に沿って進行し、更なる亀裂進展が促進される。また、各簡易装薬ホルダ２１が周囲と一体であるとすると、簡易装薬ホルダ２１の矩形空洞１は応力集中効果を発揮するので、簡易装薬ホルダ２１によって膨張ガス圧の予定破砕面方向以外への噴き出しは抑制され、効果的に残留ガス圧力が破砕作用を増大させることとなる。
【００５６】
以上のようにして、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理において、鉛直方向の準備作業に対し、鉛直方向と水平方向の亀裂進展をほぼ同時に制御し、杭頭処理を短期間でかつ低振動・低騒音に実施でき、杭本体は損傷させずに杭頭処理部のコンクリートを破砕できるので、粉塵量を低減できるとともに、施工精度のよい杭頭処理工法を実現できる。
【００５７】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態の杭頭処理工法は、図７（ａ）、（ｂ）のような構成を有する杭頭処理部にも適用できる。図７は図５（ａ）、（ｂ）の変形例である杭頭処理部の杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を示す平面図（ａ）及び縦方向上部断面図（ｂ）である。
【００５８】
図７（ａ）、（ｂ）の例は、杭筋篭を構成する複数の杭主筋４１の先端上部４１ａが杭頭整形レベルｉを越えてコンクリート杭３０の杭頭処理部３１内まで延びている以外は、図５（ａ）、（ｂ）と同じ構成である。図７（ａ）、（ｂ）のように杭頭処理部３１内まで杭主筋４１の先端上部４１ａが延在した杭筋篭を持つコンクリート杭の場合でも、図７と同様に杭頭処理部３１を杭頭処理することができ、上述と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、図５，図６の杭頭処理工法では簡易装薬ホルダ２１の内部に高エネルギー物質として爆薬または火薬類に属するコンクリート破砕器を装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態による杭頭処理のための簡易装薬ホルダを説明するための図であって、簡易装薬ホルダを構成するＬ形状部材であるＬ形ライナの平面図（ａ）、正面図（ｂ）、Ｌ形状部材の変形例である等辺山形鋼の平面図（ｃ）、正面図（ｄ）、及びＬ形状部材の変形例である改良Ｌ形ライナの平面図（ｅ）、正面図（ｆ）である。
【図２】図１（ａ）、（ｂ）のＬ形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ａ）、図１（ｃ）、（ｄ）の等辺山形鋼を組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ｂ）、及び図１（ｅ）、（ｆ）の改良Ｌ形ライナを組み合わせた簡易装薬ホルダの平面図（ｃ）である。
【図３】本実施の形態による簡易装薬ホルダの杭頭内部における配置状態を概略的に示す杭縦方向の一部断面図である。
【図４】図３の簡易装薬ホルダ内の矩形空洞において爆発衝撃波が伝播する様子を模式的に示す平面図（ａ）、図３の簡易装薬ホルダの内壁面で反射した反射衝撃波が矩形空洞の組み合わせ部に向かって進む様子を模式的に示す平面図（ｂ）、図３（ｂ）の反射衝撃波が矩形空洞の断面の縮小で強くなり集中効果が生じる様子を模式的に示す部分平面図（ｃ）、及び反射衝撃波が更に集中して亀裂が進展する方向を模式的に示す部分平面図（ｄ）である。
【図５】本実施の形態による杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を概略的に示す平面図（ａ）及び縦方向上部断面図（ｂ）である。
【図６】図５（ａ）、（ｂ）の杭頭処理部における杭頭処理工法の工程Ｓ０１乃至Ｓ１１を説明するためのフローチャートである。
【図７】図５（ａ）、（ｂ）の変形例である杭頭処理部の杭頭処理工法を説明するために杭頭処理前の簡易装薬ホルダとリング状水平仕切り板との埋設状態を示す平面図（ａ）及び縦方向上部断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００６１】
１，３ 矩形空洞
２，４ 組み合わせ部
５ 装薬孔
１１ Ｌ形ライナ（Ｌ形状部材）
１２ 等辺山形鋼（Ｌ形状部材）
１３ 改良Ｌ形ライナ（Ｌ形状部材）
２１，２２，２３ 簡易装薬ホルダ
３０ コンクリート杭
３１ 杭頭処理部
３４ 水平仕切り板
３４ａ トレミー管の挿入孔、コンクリートの通り孔
３５ 高エネルギー物質
４１ 杭主筋
４２ せん断補強筋
４３ 衝撃反射リング（反射部材）
ｈ 水平破砕レベル
ｉ 杭頭整形レベル
ｘ 水平方向
ｙ 縦方向
ｋ 亀裂進行方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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